Technické potíže a zlepšení pro řezání malých otvorů v titanové slitině

Vnitřní závity malých otvorů M6 a níže jsou běžné přesné lehké spojovací struktury na součástech ze slitiny titanu. Nicméně, omezeno vlastnostmi materiálu a úzkým obráběcím prostorem, je řezání malých otvorů obtížným procesem s vysokou mírou zmetkovitosti. Často dochází k defektům, jako je prasknutí závitníku, poškození závitu, povrchové škrábance a rozměrové-nesprávné{4}}tolerance, které snižují přesnost montáže a životnost dílů.

 

 

 

1. Vlastnosti materiálu zhoršují tření a deformaci

Titanová slitinamá nízký modul pružnosti. Po opracování se stěna otvoru odrazí a pevně sevře závitník, což má za následek mnohem vyšší krouticí moment při řezání závitu než u oceli. Jeho dobrá plasticita snadno způsobí-narůstání okraje, což vede k otřepům závitu a rozměrovým odchylkám. Vysoká pevnost ve smyku přináší velkou řeznou sílu, která urychluje opotřebení závitníku a lom.

 

2. Špatný odvod tepla vede k rychlému opotřebení nástroje

Titanová slitina vykazuje extrémně nízkou tepelnou vodivost, takže většina řezného tepla se akumuluje na řezných hranách. Omezený prostor uvnitř malých otvorů ztěžuje přívod řezné kapaliny. Místní vysoká teplota spouští různé formy opotřebení nástroje a na povrchu obrobku se tvoří oxidová vrstva, která vytváří začarovaný kruh vysokoteplotního -otěru.

 

3. Špatný odvod třísek snadno způsobí ucpání třísky a odmítnutí obrobku

Malé otvory poskytují omezený prostor pro uložení čipu. Souvislé, flexibilní třísky z titanové slitiny se těžko lámou, jsou náchylné k navíjení a ucpávání drážek třísek, které poškrábou závity. Zablokování třískou zvyšuje točivý moment obrábění a snadno se zkroutí závitníky a hromadění třísek na dně slepých otvorů představuje ještě závažnější problém.

 

4. Nedostatečná tuhost malých závitníků má za následek špatnou přesnost obrábění

Závitníky pro M6 a nižší mají tenké průměry a slabou tuhost. Mají tendenci vibrovat a deformovat se pod řeznou silou, což způsobuje diskvalifikaci souososti závitu a přesnosti stoupání. Jemné břity se při mírném přetížení lámou a zlomené závitníky se obtížně vytahují, čímž dochází k přímému sešrotování obrobku. Konvenční standardní závitníky s běžnou drážkou a profily zubů nejsou vhodné pro obrábění titanových slitin, což dále zhoršuje vady.

 

 

1. Vyberte speciální závitníky a optimalizujte jejich strukturu

Opusťte běžné standardní závitníky a použijte speciální závitníky ze slinutého karbidu nebo potažené-oceli. Povlak snižuje tření a zabraňuje vytváření-okrajů. Pokud jde o strukturu, vybírají se závitníky se skip{4}}zuby s menším počtem zubů a velkými drážkami pro třísky, aby se zlepšila kapacita odstraňování třísek. Prodlužte řezný kužel a zajistěte velký úhel kužele pro rozptýlení řezného zatížení; pro slepé otvory se používají krátké-závitníky. Pasivační úprava břitu snižuje vylamování břitu a zlepšuje kvalitu povrchu závitu.

 

2. Mírně zvětšete velikost spodního otvoru a zajistěte kvalitu spodního otvoru

Zvětšete průměr závitníku v souladu se specifikacemi závitu: přidejte další přídavek na obrábění 0,05–0,1 mm pro závity M2–M3 a 0,1–0,15 mm pro závity M4–M6. Tento přídavek umožňuje odpružení materiálu, snižuje krouticí moment vytlačování a zabraňuje zadření a zlomení závitníku. Přijměte stupňovité vrtání následované vystružováním, abyste zaručili dokonale kulaté, hladké povrchy otvoru.

 

3. Přizpůsobte parametry řezání při nízkých{1}}rychlostech a použijte segmentované řezání závitů vpřed a vzad

Při obrábění titanové slitiny Ti-6Al-4V používejte nízké, konzistentní otáčky vřetena spojené s lehkým posuvem:

M2–M3 závitníky: 80–120 ot./min

Závitníky M4–M6: 120–180 ot./min

Zatáhněte závitník po každých 2–3 stoupáních závitu, abyste odstranili třísky; tím se přeruší souvislé úlomky pásky a usnadní se odvod tepla. Pro řezání závitů hlubokých děr snižte hloubku každého jednotlivého průchodu posuvu a zvyšte frekvenci zatahování závitníku.

 

4. Upgradujte vyhrazený systém chlazení a mazání

Používejte extrémní-olej pro řezání závitů speciálně vyvinutý pro slitinu titanu. Přísady pro extrémní-tlak vytvářejí mazací film, který snižuje tření a snižuje-adhezi k řezným nástrojům. Pro přívod tekutiny upřednostněte kohoutky s vnitřním vysokotlakým-chlazením. Pokud není k dispozici vnitřní chladicí zařízení, použijte mazání s infiltrací kapáním; mazací pasta může být použita pro dokončovací řezání závitů pro průběžné vyplachování třísek z otvorů.

 

5. Optimalizujte vybavení a nástroje a volitelné ultrazvukové{1}}asistované obrábění

Nahraďte ruční řezání závitů automatickým řezáním závitů CNC, které je vybaveno vysoce{0}}přesnými plovoucími sklíčidly pro kompenzaci koaxiálních chyb. Ultrazvukové vibrační řezání závitů lze použít pro vysoce přesné obrábění-pro lámání třísek, rozptylování tepla a nižší řezný odpor. Před obráběním zkalibrujte upínací přípravky, abyste zajistili stabilní umístění bez odsazení obrobku.

 

6. Standardizujte po-úpravu a úplnou-kontrolu kvality procesu

Po obrábění očistěte třísky a zbytky oleje uvnitř otvorů pomocí vzduchových kartáčů a zatáhněte závitníky konstantní rychlostí, abyste zabránili poškrábání závitu. Proveďte zkušební řezání, abyste otestovali všechny indikátory závitů před hromadnou výrobou, provádějte periodickou kontrolu vzorků během obrábění, včas vyměňte opotřebované nástroje a upravte parametry procesu tak, aby se stabilizovala kvalifikovaná rychlost hotových výrobků.

 

Ruihang, jako přímý výrobce titanových produktů, dodává suroviny optimální kvality pro vaši výrobu přesných součástí. Neváhejte nás kontaktovat prostřednictvím e-mailu: Sam.Rui@bjrh-titanium.com